聚合物阻垢剂被广泛应用于减少工业冷却水系统中由结垢造成的损失。本文以脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9、AEO-10、AEO-15和AEO-20）和马来酸酐（MA）分别反应合成了单体MA-AEO-n（n=9、10、15、20）,然后以MA和MA-AEO-n为单体,以双氧水（H₂O₂）为引发剂、硫酸铁铵（NH₄Fe（SO₄）₂·12H₂O）为催化剂,通过自由基聚合的方法合成了四种以马来酸酐为基础的聚合物阻垢剂HPMA-AEO-n（n=9、10、15、20）。利用正交实验探索了最佳合成条件:单体比例m（MA）:m（MA-AEO-9）=6:1,m（MA）:m（MA-AEO-10）=11:1、m（MA）:m（MA-AEO-15）=11:1、m（MA）:m（MA-AEO-20）=12:1,引发剂和催化剂的用量分别为总单体的7.5%（摩尔分数）和0.04%（摩尔分数）,反应温度为95°C,反应时间为2 h。利用红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（¹H NMR）和凝胶色谱（GPC）对聚合物的结构及分子量进行表征。利用静态阻垢实验考察了添加量、Ca²⁺浓度、温度、pH以及EO:羧基比值对HPMA-AEO-n抑制碳酸钙垢性能的影响,并通过电导率法研究了HPMA-AEO-n对CaCO₃溶液过饱和度的影响。采用扫描电镜（SEM）和X衍射（XRD）技术考察了HPMA-AEO-n存在时碳酸钙污垢的形貌及晶态,探索了HPMA-AEO-n的阻垢机理。利用动态试验探索了HPMA-AEO-9对CaCO₃结垢过程的影响,并同HPMA进行了对比。实验结果表明:当添加量为8 mg/L时,HPMA-AEO-n的阻垢效率可以达到98%;当Ca²⁺浓度小于900 mg/L、温度在40-90°C或pH在7.0-9.0时,HPMA-AEO-n具有优异的抑制碳酸钙污垢的性能;温度和pH对HPMA-AEO-n对碳酸钙污垢效率的影响随着EO:羧基比例的增加而减少;在长时间运行过程中,HPMA-AEO可以保持良好且稳定的阻垢效率;与三种商业阻垢剂HPMA、PAA和HEDP相比,HPMA-AEO具有优异的抗钙、耐碱和耐温的能力;HPMA-AEO-n对CaCO₃溶液过饱和度（S_r）的影响要小于HPMA的影响,并且这种影响会随着EO:羧基比的增加而减少,说明HPMA-AEO-n中EO基团与Ca²⁺之间的作用对HPMA-AEO-n阻碳酸钙有一定的贡献。与HPMA相比,HPMA-AEO-9可以在碳酸钙成核阶段抑制晶核的生成,在污垢增长阶段能够更早地中断晶体的正常生长,减少大颗粒污垢的生成,降低污垢生长速率,减小碳酸钙污垢对不锈钢管换热效率的影响。HPMA-AEO-n的阻垢机理表现为螯合增溶和晶格畸变,且HPMA-AEO-n在抑制碳酸钙污垢时表现出明显地“阈值效应”。HPMA-AEO-n可以与Ca²⁺离子结合,形成具有良好溶解性的螯合物,从而降低沉淀过程中的有效过饱和度。当HPMA-AEO-n吸附在碳酸钙晶体表面时,AEO基团中十二烷基的存在会对碳酸钙晶体的生长产生晶格畸变,这种影响大于HPMA分子引起的影响。